Адсорбция на жидкой поверхности

Задачи работы: построение изотермы поверхностного натяжения, расчет величины адсорбции на жидкой поверхности

Оборудование и реактивы: сталагмометр, 0,04; 0,08; 0,12; 0,16 и 0,20 М растворы бутанола, дистиллированная вода, стакан на 50 мл.

Выполнение работы: при помощи сталагмометра определить поверхностное натяжение растворов бутанола. Для этого необходимо считать число капель жидкости (воды и растворов бутанола), вытекающей из сталагмометра. Далее вычислить поверхностное натяжение растворов различной концентрации. На миллиметровой бумаге построить зависимость поверхностного натяжения от концентрации (изотерму поверхностного натяжения). По изотерме поверхностного натяжения для каждой концентрации определить соотношение ^Ds/_DС(как соотношения катетов). Результаты занести в таблицу:

Порядок оформления работы: записать ход работы, зарисовать сталагмометр, объяснить результаты опыта, сделать выводы по работе.

5.3. ХРОМАТОГРАФИЯ

Теоретическое пояснение: хроматография представляет собой физико-хими-ческий метод разделения смесей веществ, основанный на многократно повто-ряющихся процессах сорбции и десорбции. Обязательным условием для прове-дения хроматографии является наличие подвижной и неподвижных фаз. Вдоль частиц или слоя неподвижного вещества (адсорбента) медленно движется раствор или газ, содержащие смесь разделяемых веществ. Молекулы или ионы каждого вещества многократно адсорбируются и десорбируются с адсорбента. Поскольку сила связывания каждого вещества с адсорбентом различна, они пере-носятся вдоль него подвижной фазой с разной скоростью, что приводит к их разделению. Вещества, не способные к адсорбции, будут при хроматографии находиться только в подвижной фазе, скорость их перемещения вдоль адсор-бента будет максимальной. Хорошо адсорбируемые вещества, наоборот, будут передвигаться медленно. После хроматографии разные вещества смеси оказы-ваются в разных порциях раствора (или газа), прошедших через адсорбент. По необходимости их отделяют и анализируют.

По механизму адсорбционного связывания разделяемых веществ с адсорбен-том различают адсорбционную, ионообменную, хемосорбционную, распредели-тельную и молекулярно-ситовую (гель-фильтрация) хроматографию. По агрегат-ному состоянию подвижной фазы различают жидкостную и газовую хромато-графию. По техническому исполнению различают колоночную и плоскослойную (бумажную и тонкослойную) хроматографию.

Молекулярно-ситовая хроматография (гель-фильтрация) представляет раз-деление веществ по размеру их молекул в колонках, заполненных гелем. Адсор-бенты представляют молекулярные сита. По структуре они подобны гелям, имеют пустые ячейки и пронизаны порами. При прохождении через слой геля, небольшие молекулы разделяемых веществ свободно диффундируют в поры гранул и их выход замедляется лабиринтом пор. Более крупные молекулы не проходят в поры и они быстрее переносятся раствором, протекающим между гранулами. Таким образом, с адсорбента вещества вымываются по отдельности:

вначале с большой молекулярной массой, а затем – с малой. Чем значительнее молекулы отличаются по размерам, тем больше вероятность их разделения.

Хроматография широко используется в химических исследованиях для изучения смесей органических соединений, продуктов нефтепереработки, инсектицидов и др. В биотехнологии хроматография используется для очищения лекарственных средств (например, ферментов, гормонов). В медико-биологических исследованиях хроматографию применяют для разделения и анализа клеток, субклеточных фракций, нуклеиновых кислот, белков, аминокислот, липидов, гормонов и др. веществ биологического происхождения.

Лабораторная работа